DE1951059B2 - PROCESS FOR CONTINUOUS CASTING OF STUDS OF STEEL - Google Patents
PROCESS FOR CONTINUOUS CASTING OF STUDS OF STEELInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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-
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Description
1 21 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum übertragen wird. Diese Synchronisation bedingt aberThe invention relates to a method of transmission. However, this synchronization requires
Stranggiessen von Knüppeln aus Stahl, wobei der Stahl teure Aggregate, gleichgültig ob dieselbe auf elektrischeContinuous casting of billets of steel, the steel being expensive aggregates, regardless of whether the same is electrical
in eine gekühlte, im wesentlichen sich mit sinusförmig oder mechanische Art durchgeführt wird,is carried out in a cooled, essentially sinusoidal or mechanical manner,
ändernder Geschwindigkeit oszillierende Kokille mit Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, daschanging speed oscillating mold with It is the object of the present invention that
konstanter mittlerer Abwärtsgeschwindigkeit gegossen 5 Kleben des Stranges an der Kokille und Oszillations-constant mean downward speed cast 5 sticking of the strand to the mold and oscillation
wird. marken an der Strangoberfläche, welche beim Ver-will. marks on the strand surface, which are
Beim Stranggießen wird flüssiger Stahl in eine ge- walzen zu Überlappungen führen können, mit mögkühlte Kokille gegossen, deren Austrittsöffnung beim liehst einfachen und betriebssicheren Mitteln bei sich Beginn des Gießens durch einen Anfahrstrang ver- während des Gießens ändernden Stranggeschwindigschlossen wird. Durch die Kühlwirkung in der Kokille io keiten zu verhindern.In continuous casting, liquid steel rolled into a roll can lead to overlaps, with possibly cooled Cast chill, the outlet opening of which is easy to use and reliable in operation Beginning of casting by a start-up strand, strand speeds that change during casting are closed will. To prevent io opportunities by the cooling effect in the mold.
erstarrt der flüssige Stahl in seiner Randzone. Der so Dieses Ziel wird bei dem eingangs genannten Vergebildete, einen flüssigen Kern aufweisende Strang fahren dadurch erreicht, daß bei sich ändernder wird mittels eines Treibaggregates aus der Kokille aus- Stranggeschwindigkeit diese maximal während weniggefördert. Nach Verlassen derselben wird der Strang in stens 55°/0 und minimal während höchstens 80% einer Strangführung geführt und weitergekühlt. 15 des für die Kokillenabwärtsbewegung während desthe liquid steel solidifies in its edge zone. The so This goal is achieved in the above-mentioned formed, a liquid core having a strand drive in that when the strand speed is changed by means of a propulsion unit from the mold, this is maximally conveyed for little. After leaving the same, the strand is guided and cooled further in at least 55 ° / 0 and a minimum of at most 80% of a strand guide. 15 of the for the mold downward movement during the
Es ist bekannt, daß zur Verhinderung des Klebens Oszillationszyklus benötigten Zeitabschnittes kleinerIt is known that the oscillation cycle required to prevent sticking is smaller
des vergossenen Materials in der Kokille Relativbe- als die sinusförmig sich ändernde Kokillengeschwindig-of the cast material in the mold relative to the sinusoidally changing mold speed
wegungen zwischen Strang und Kokille angewendet keit gehalten wird.movements between the strand and the mold is kept.
werden. Dieses Kleben des Stranges an der Kokillen- Gemäß einer besonders vorteilhaften Anwendung wand verursacht durch das Ausziehen des Stranges aus 20 wird bei sich ändernder Stahlzufuhr zur Kokille der der Kokille eine Beanspruchung der erstarrten Rand- Gießspiegel in der Kokille durch Änderung der Strangzone auf Zug, wodurch Risse entstehen können. Sobald geschwindigkeit konstant gehalten, wobei bei Übereine solchermaßen geschwächte Stelle der erstarrten schreitung der maximalen bzw. bei Unterschreitung der Randzone von der Kokillenwand nicht mehr gestützt minimalen Stranggeschwindigkeit die Stahlzufuhr zur wird, kann diese Zone dem ferrostatischen Druck des 25 Kokille unterbunden wird.will. This gluing of the strand to the mold according to a particularly advantageous application wall caused by the pulling out of the strand from 20 becomes the mold when the steel supply to the mold changes the mold stresses the solidified edge meniscus in the mold by changing the strand zone on tension, which can cause cracks. As soon as speed kept constant, with over one such a weakened point of the frozen step exceeding the maximum or falling below the The edge zone of the mold wall no longer supports the steel feed to the minimum strand speed this zone can be suppressed from the ferrostatic pressure of the mold.
flüssigen Kernes nicht mehr widerstehen, und der Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgendenliquid core no longer withstand, and the process according to the invention is described below
flüssige Stahl fließt durch die entstandene Öffnung. näher beschrieben:;. : liquid steel flows through the resulting opening. described in more detail:;. :
Dieses Ausfließen von Stahl— Durchbruch genannt — . Die Stranggeschwindigkeit ist im wesentlichen eine verursacht beachtliche Schäden an der Anlage, wobei Funktion der Gießbedingungen, wie Strangquerschnitt, auch die an der Maschine Beschäftigten Gefahren aus- 30 Stahlqualität, Stahltemperatur, _ Kühlintensität, Aufgesetzt sind. treten von Störungen usw. Die Änderung von Gießbe-This outflow of steel - called breakthrough -. The strand speed is essentially one causes considerable damage to the system, whereby the function of the casting conditions, such as strand cross-section, also the dangers of working on the machine from steel quality, steel temperature, _ cooling intensity, attached are. malfunctions, etc. The change in casting
Gemäß einer anderen Veröffentlichung wird diese dingungen während des Gusses oder auch von GußAccording to another publication, these conditions are used during casting or by casting
dauernde Relativbewegung zwischen Strang und zu Guß können eine Änderung der Stranggeschwindig-constant relative movement between the strand and the casting can result in a change in the strand speed.
Kokille als Nachteil gewertet, weil dadurch der . keit zur Folge haben. Die Stahlzufuhr kann sich beiChill is rated as a disadvantage because it makes the. result. The steel feed can be at
Wärmeübergang vom Strang zur Kokille vermindert 35 nicht regulierten Ausflußdüsen verändern, z. B. durchHeat transfer from the strand to the mold reduced 35 unregulated discharge nozzles change, z. B. by
wird, was eine Verminderung der Gießgeschwindigkeit »Zuwachsen« dieser Düse im Zwischenbehälter oderbecomes what a reduction of the casting speed "growth" of this nozzle in the intermediate container or
mit sich zieht. Deshalb ist eine disharmonische aber durch Absinken des Stahlniveaus in demselben.pulls with it. That is why there is a disharmonious one due to the sinking of the steel level in the same.
Oszillationsbewegung vorgeschlagen worden, bei wel- Un dem pießspiegel in der Kokille konstant zu halten,Oscillation movement has been proposed to keep the tread mirror constant in the mold,
eher die Geschwindigkeit der Kokille beim Abwärtshub werden Änderungen der Stahlzufuhr zur Kokille durch,rather the speed of the mold on the downstroke, changes in the steel supply to the mold are caused by,
der Stranggeschwindigkeit entspricht und der Aufwärts- 40 entsprechende Änderungen der Stranggeschwindigkeitcorresponds to the strand speed and the upward 40 corresponding changes in strand speed
hub sehr rasch erfolgt. In der Praxis hat sich ein Zeitver- kompensiert. Eine solche Kompensation wird vonstroke takes place very quickly. In practice, a time has been compensated. Such compensation is provided by
hältnis zwischen Abwärts- und Aufwärtshub von 3 :1 Hand oder durch bekannte automatische SystemeRatio between downward and upward stroke of 3: 1 hand or by known automatic systems
als vorteilhaft erwiesen. Dabei wird die Bewegung der " durchgeführt.proven beneficial. The movement of the "is carried out.
Kokille mit der Stranggeschwindigkeit synchronisiert. Bei einem Knüppelquerschnitt von 70 · 70 mm wird
Durch das Fehlen jeglicher Relativbewegung zwischen 45 bei den üblichen Gießbedingungen beispielsweise
Strang und Kokille während des Abwärtshubs der eine Stranggeschwindigkeit von 4,7 m/min angewendet.
Kokille konnte das Kleben nicht gänzlich eliminiert Die mittlere Abwärtsgeschwindigkeit der Kokille wird
werden. Deshalb wurde gemäß einer weiteren Ver- vorzugsweise 30 bis 40°/0 höher als die Stranggeöffentlichung
eine kleine Relativbewegung zwischen schwindigkeit gewählt, im vorliegenden Fall also etwa
Strang und Kokille auch beim Abwärtshub einge- 50 .6,1 bis 6,5 m/min. .
führt, wobei die Kokillengeschwindigkeit um einige Die mittlere Abwärtsgeschwindigkeit der Kokille
Prozente größer als die Stranggeschwindigkeit gehalten berechnet sich auch aus
wird. Die kleine Relativbewegung vermindert die Gefahr
des Klebens, ohne eine maßgebende Verminderung vm —
des Wärmeüberganges zwischen Kokille und Strang in 55 1000
Kauf nehmen zu müssen, und löst den Strang imThe mold is synchronized with the strand speed. With a billet cross-section of 70 x 70 mm, a billet speed of 4.7 m / min is used due to the lack of any relative movement between 45 and 45 under the usual casting conditions, for example billet and mold during the downward stroke. The mold could not completely eliminate sticking. The mean downward speed of the mold will be. Therefore, according to a further method, preferably 30 to 40 ° / 0 higher than the strand publication, a small relative movement between speed was chosen, in the present case that is, the strand and the mold are also moved on the downstroke 50.6.1 to 6.5 m / min . .
The mean downward speed of the ingot per cent greater than the strand speed is also calculated from
will. The small relative movement reduces the risk of sticking without a decisive reduction in v m -
of the heat transfer between the mold and the strand in 55 1000
To have to buy, and loosens the strand in the
Falle eines Klebens unter Druckbeanspruchung der er- vm = mittlere Geschwindigkeit in m/min,In the case of sticking under pressure the er v m = mean speed in m / min,
starrten Randzone von der Kokillenwand. Diese dis- wobeistared at the edge of the mold wall. This dis- being
harmonischen Oszillationsbewegungen haben den n — Anzahl Hübe pro Minute,
Nachteil von großen Beschleunigungskräften und da- 60 J1 _ Hubhöhe in mm.
durch bedingte, dem Gießbetrieb abträgliche Erschütterungen zur Folge, so daß in neuerer Zeit diese dis- Bei einer gewählten Frequenz von η = 200 und einer
harmonischen Oszillationen nicht mehr angewendet mittleren Geschwindigkeit von 6,5 m/min berechnet
werden. sich die Hubhöhe nach dieser Formel mit etwa 16 mm.harmonic oscillation movements have the n - number of strokes per minute,
Disadvantage of high acceleration forces and therefore 60 J 1 _ lifting height in mm .
by conditional vibrations that are detrimental to the casting operation, so that recently these dis- At a selected frequency of η = 200 and harmonic oscillations no longer applied mean speed of 6.5 m / min can be calculated. the lifting height according to this formula is about 16 mm.
In einer weiteren Veröffentlichung wird vorgeschla- 65 Entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre soll dieIn a further publication it is proposed that the
gen, die Kokille sinusförmig zu bewegen, wobei die maximal auftretende Stranggeschwindigkeit währendgen to move the mold sinusoidally, the maximum strand speed occurring during
Bewegung mittels eines mit der Drehzahl des Auszieh- minimal 55 °/0 des für die KokillenabwärtsbewegungMovement by means of a minimum 55 ° / 0 of the extraction speed for the downward movement of the mold
aggregates synchronisierten Exzenters auf die Kokille während jedes Oszillationszyklus benötigten Zeitab-aggregates synchronized eccentric on the mold during each oscillation cycle required time
schnittes kleiner als die Kokillengeschwindigkeit sein. Die Kokillengeschwindigkeit folgt der Beziehungcut to be smaller than the mold speed. The mold speed follows the relationship
V = Vmax Sin (X., V = Vmax Sin (X.,
wobei der Winkel α bei einem Wert von 100 °/0 des Zeitabschnittes der Kokillenabwärtsbewegung 180° beträgt und die maximale Kokillengeschwindigkeit ν max infolge der Geometrie der Sinuskurve 57% größer als die mittlere Kokillengeschwindigkeit vm ist.where the angle α at a value of 100 ° / 0 of the time segment of the mold downward movement is 180 ° and the maximum mold speed ν max is 57% greater than the mean mold speed v m due to the geometry of the sinusoid.
Aus Gründen der Symmetrie wird der Winkel zur Bestimmung der Maximalgeschwindigkeit des StrangesFor reasons of symmetry, the angle is used to determine the maximum speed of the strand
100 - 55100-55
= 22,5%= 22.5%
von 180°, d. h. 40,5°. Die maximal auftretende Stranggeschwindigkeit wird demnachfrom 180 °, d. H. 40.5 °. The maximum line speed that occurs will therefore
1,57 · 6,5 sin 40,5° aa 6,7 m/min.1.57 x 6.5 sin 40.5 ° aa 6.7 m / min.
Es wurde gefunden, daß bei Überschreitung dieses Wertes die Gefahr des Klebens des Stranges in der Kokille unzulässig hoch wird.It has been found that if this value is exceeded, the risk of sticking of the strand in the Mold becomes impermissibly high.
Der dem minimal auftretenden Wert zugrunde liegende Winkel beträgt entsprechendThe angle on which the minimum occurring value is based is accordingly
2525th
100 - 08100 - 08
= 10%= 10%
von 180°, d. h. 18°. Demzufolge wird die minimal auftretende Stranggeschwindigkeitfrom 180 °, d. H. 18 °. As a result, the minimum strand speed that occurs is
1,57 · 6,5 sin 18° ö 3,2 m/min1.57 x 6.5 sin 18 ° ö 3.2 m / min
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß bei der Unterschreitung dieses Wertes am Strang unzulässig überzogene Oszillationsmarken auftreten, welche beim Verwalzen zu Überlappungen führen können.Surprisingly, it was found that if this value is not reached on the line, this is not permitted Coated oscillation marks occur, which can lead to overlaps when rolling.
Vorteilhafterweise werden diese beiden Grenzwerte durch ein Alarmsignal angezeigt, wobei bei Überschreitung des maximalen Wertes bzw. Unterschreitung unter den minimalen Wert die Stahlzufuhr unterbunden wird, beispielsweise durch Hineinbringen einer Rinne oberhalb der Kokille. Ein solcher Vorgang kann; auch durch bekannte Steuerungselemente automatisiert werden.These two limit values are advantageously indicated by an alarm signal, and when they are exceeded the maximum value or if it falls below the minimum value, the steel feed is stopped is, for example, by introducing a channel above the mold. Such a process can; can also be automated by known control elements.
Gemäß einem anderen Beispiel wird ein Knüppel aus Kohlenstoffstahl von 160 · 160 mm mit 1,4 m/min gegossen. Bei einer mittleren, auf einen konstanten Wert eingestellten Kokillenabwärtsgeschwindigkeit von 2 m/ min und einer Hubhöhe von 10 mm wird die Kokille mit 100 Hüben pro Minute oszilliert. In diesem Falle muß die Stranggeschwindigkeit zwischen 1 und 2 m/min gehalten werden, damit die vorteilhaften Wirkungen, d. h. weder überzogene Oszillationsmarken noch Tendenz zum Kleben des Stranges in der Kokille, erreicht werden.According to another example, a billet of carbon steel 160 x 160 mm is cast at 1.4 m / min. With an average mold downward speed set to a constant value of 2 m / min and a lifting height of 10 mm, the mold is oscillated with 100 strokes per minute. In this case the strand speed must be kept between 1 and 2 m / min, so that the beneficial effects, d. H. neither covered oscillation marks nor a tendency for the strand to stick in the mold will.
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Legal Events
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